Libro de Saberes y Pensamiento Cientifico 3

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Características y usos de los diagramas de Lewis

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Al: 13 electrones, distribución 2, 8, 3; capa de valencia con 3 electrones. Diagrama de Lewis: símbolo Al con 3 puntos.

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Solución — Página 206

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Ejercicio 1

Contenido de la página

Ejercicio 1

Número atómico y neutralidad del átomo

Los elementos químicos se diferencian a partir del número atómico ( $Z$ ), que representa la cantidad de protones en el núcleo del átomo.

$Z = \text{número de protones} = \text{número de electrones (en un átomo neutro)}$

Como los protones tienen carga $+$ y los electrones carga $-$ , el átomo resulta eléctricamente neutro:

$\text{carga neta} = (+Z) + (-Z) = 0$

Ejercicio 2

Modelo atómico de Bohr: orbitales y electrones de valencia

En el modelo de Bohr los electrones se encuentran en espacios llamados orbitales, que forman capas o niveles energéticos alrededor del núcleo.

Capa más externa = capa de valencia.
Electrones de esa capa = electrones de valencia, los que participan en la formación de enlaces químicos.

Orden de llenamiento de las capas (n = 1, 2, 3, ...):

Capa n	Máximo de electrones $2n^{2}$
1	2
2	8
3	8 (en los elementos de ejemplo)

Ejercicio 3

Diagrama de Lewis

En 1916, el químico estadounidense Gilbert Lewis formuló un modelo para representar los electrones de valencia: el diagrama de Lewis.

Se coloca el símbolo del elemento.
Se añade un punto por cada electrón de valencia alrededor del símbolo.

Ejercicio 4

Ejemplo resuelto: aluminio (Al)

El aluminio tiene $Z = 13$ , por tanto 13 protones y 13 electrones.

Distribución en capas: la capa 1 admite $2(1)^{2} = 2$ electrones.
La capa 2 admite $2(2)^{2} = 8$ electrones; llevamos $2 + 8 = 10$ .
Electrones restantes: $13 - 10 = 3$ , que ocupan la capa 3 (capa de valencia).
Verificación: $2 + 8 + 3 = 13$ electrones totales.
Como hay 3 electrones de valencia, el diagrama de Lewis es el símbolo $\text{Al}$ con 3 puntos alrededor.

Respuesta

Diagrama de Lewis del Alundel ejemplo: símbolo Al con tres puntos (electrones de valencia).

Contenido de la página

Características y usos de los diagramas de Lewis

Los elementos químicos se diferencian a partir del número atómico, el cual representa la cantidad de protones que hay en el núcleo del átomo. El número de protones coincide con la cantidad de electrones, por lo que al ser cargas contrarias (positiva y negativa), el átomo es eléctricamente neutro.

En el modelo atómico de Bohr los electrones se encuentran en espacios llamados orbitales, los cuales forman una especie de capas, también nombradas como niveles energéticos, alrededor del núcleo. Son los electrones que se encuentran en la última capa, u orbital, los que intervienen en la formación de enlaces químicos. A éstos se les conoce como electrones de valencia.

En 1916, el químico estadounidense Gilbert Lewis formuló un modelo para representar los electrones de valencia, conocido como diagrama de Lewis en su honor. Estos diagramas constan del símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia del átomo correspondiente.

Ejemplo: un átomo de aluminio tiene 13 electrones en total, de los cuales solamente tres están en su capa más externa (capa de valencia), por lo que el diagrama de Lewis quedará con el símbolo del aluminio y tres puntos alrededor que representan a los electrones de valencia.

Ejemplos resueltos

Determinar la distribución de electrones en capas del aluminio ( $Z = 13$ ) y su diagrama de Lewis.

Capa 1: $2(1)^{2} = 2$ electrones.
Capa 2: $2(2)^{2} = 8$ electrones; acumulados $2 + 8 = 10$ .
Restantes: $13 - 10 = 3$ electrones en la capa 3 (capa de valencia).
Verificación: $2 + 8 + 3 = 13$ .
Diagrama de Lewis: símbolo $\text{Al}$ con 3 puntos alrededor.

Tabla

Capa n	Máximo de electrones $2n^{2}$
1	2
2	8
3	18

Fórmulas y ecuaciones

Máximo de electrones por capa: $2n^{2}$

En un átomo neutro: número de protones = número de electrones

Z = $\text{número de protones}$ = $\text{número de electrones}$

$\text{carga neta}$ = (+Z) + (-Z) = 0

$2n^{2}$

2 + 8 + 3 = 13

Glosario (5)

Número atómico: Cantidad de protones presentes en el núcleo de un átomo; identifica al elemento químico.
Orbital (capa): Espacio u o región alrededor del núcleo donde se localizan los electrones en el modelo de Bohr.
Nivel energético: Cada una de las capas de electrones que rodean al núcleo del átomo.
Electrones de valencia: Electrones situados en la capa más externa del átomo; participan en la formación de enlaces químicos.
Diagrama de Lewis: Representación del símbolo de un elemento acompañado de un punto por cada electrón de valencia.

Temas y conceptos clave

Número atómicoModelo atómico de BohrElectrones de valenciaDiagrama de Lewisnúmero atómicoorbitalesniveles energéticoscapa de valenciaelectrones de valenciadiagrama de LewisGilbert Lewis (1916)

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué representa el número atómico de un elemento?

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¿Qué son los electrones de valencia y por qué son importantes?

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¿Cómo se elabora el diagrama de Lewis de un átomo?

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📌 Antes de leer esto

• Estructura del átomo (núcleo, protones, electrones)
• Cargas eléctricas positivas y negativas
• Nociones básicas de elementos químicos y su símbolo

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Reglas para escribir diagramas de Lewis de distintos elementos y formación de enlaces químicos

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Características y usos de los diagramas de Lewis

Los elementos químicos se diferencian a partir del número atómico, el cual representa la cantidad de protones que hay en el núcleo del átomo. Asimismo, el número de protones que hay en el átomo coincide con la cantidad de electrones, por lo que al ser cargas contrarias (positiva y negativa), el átomo es eléctricamente neutro.

En el modelo atómico de Bohr los electrones se encuentran en espacios lamados orbitales, los cuales forman una especie de capas, también nombradas como niveles energéticos, alrededor del núcleo. Son los electrones que se encuentran en la última capa, u orbital, que rodea al núcleo de un átomo los que intervienen en la formación de enlaces químicos. A éstos se les conoce como electrones de valencia.

En 1916, el químico estadounidense Gilbert Lewis formuló un modelo para representar los electrones de valencia, al cual se le conoce como diagrama de Lewis en su honor. Estos diagramas constan del símbolo del elemento y un punto por cada electrón de valencia del átomo correspondiente.

En el siguiente ejemplo, se muestra un átomo de aluminio que tiene 13 electrones en total, de los cuales solamente tres están en su capa más externa, también conocida como capa de valencia, por lo que el diagrama de Lewis correspondiente quedarácon el símbolo del aluminio y tres puntos alrededor que representan a los electrones de valencia:

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